測厚儀(thickness gauge )是用來測量材料及物體厚度的儀表。常用來連續(xù)或抽樣測量厚度(如鋼板、鋼帶、薄膜、紙張、金屬箔片等材料)。
介紹
測厚儀可以用來在線測 量軋制后的板帶材厚度,并以電訊號的形式輸出。該電訊號輸給顯示器和自動厚度控制系統(tǒng),以實現(xiàn)對板帶厚度的自動厚度控制(AGC)。
主要類型
用于測定材料本身厚度或材料表面覆蓋層厚度的儀器。有些構(gòu)件在檢修時測量其厚度,以便了解材料的厚薄規(guī)格,各點均勻度和材料腐蝕、磨損程度;有時則要測定材料表面的覆蓋層厚度。根據(jù)測定原理,常用測厚儀有超聲、磁性、渦流、同位素等四種。
脈沖從發(fā)射至接收的間隔時間,即可將這間隔時間換算成厚度。常用于測定鍋爐鍋筒、受熱面管子、管道等的厚度,也用于校核工件結(jié)構(gòu)尺寸等。測厚儀多是攜帶式的,體積與小型半導體收音機相近,厚度值的顯示多是數(shù)字式的。對于鋼材,大測定厚度達2000 mm左右,精度在±0.01~±0.1 mm之間。
磁性測厚儀在測定各種導磁材料的磁阻時,測定值會因其表面非導磁覆蓋層厚度而發(fā)生變化。利用這種變化即可測知覆蓋層厚度值。常用于測定鐵磁金屬表面上的噴鋁層、塑料層、電鍍層、磷化層、油漆層等的厚度。
渦流測厚儀當載有電流的探頭線圈置于被測金屬表面時,由于高頻磁場的作用而使金屬體內(nèi)發(fā)生渦流,此渦流發(fā)生的磁場又反作用于探頭線圈,使其阻抗發(fā)生變化,此變化量與探頭線圈離金屬表面的距離(即覆蓋層的厚度)有關(guān),因而根據(jù)探頭線圈阻抗的變化可間接測量金屬表面覆蓋層的厚度。常用于測定鋁材上的氧化膜或鋁、銅表面上其他絕緣覆蓋層的厚度。
測厚儀可以測定薄鋼板、薄銅板、薄鋁板、硅鋼片、合金片等金屬材料及橡膠片,塑料膜,紙張等的厚度。。
使用注意事項
測厚儀的測試方法主要有:磁性測厚法,放射測厚法,電解測厚法,渦流測厚法。
測量注意事項:
⒈在進行測試的時候要注意片集體的金屬磁性和表面粗糙度應(yīng)當與試件相似。
⒉測量時側(cè)頭與試樣表面保持垂直。
⒊測量時要注意基體金屬的臨界厚度,如果大于這個厚度測量就不受基體金屬厚度的影響。
⒋測量時要注意試件的曲率對測量的影響。因此在彎曲的試件表面上測量時不可靠的。
⒌測量前要注意周圍其他的電器會不會發(fā)生磁場,如果會將會干擾磁性測厚法。
⒍測量時要注意不要在轉(zhuǎn)角處和靠近試件邊緣處測量,因為一般的測厚儀試件表面形狀的忽然變化很敏感。
⒎在測量時要保持壓力的恒定,否則會影響測量的讀數(shù)。
⒏在進行測試的時候要注意儀器測頭和被測試件的要直接接觸,因此測厚儀在進行對側(cè)頭清除附著物質(zhì)。
本段應(yīng)用
1、激光測厚儀是利用反射原理,根據(jù)光切法測量和觀察機械中零件加工表面的微觀幾何形狀來測量的厚度,是一種非接觸式的動態(tài)測量儀器。它可直接輸出數(shù)字信號與工業(yè)計算機相連接,并迅速處理數(shù)據(jù)并輸出偏差值。
2、是非接觸式的動態(tài)計量儀器。它以PLC和工業(yè)計算機為核心,采集計算數(shù)據(jù)并輸出偏差值給軋機厚度控制系統(tǒng),達到要求的軋制厚度。主要應(yīng)用行業(yè):有色金屬的板帶箔加工、冶金行業(yè)的板帶加工。
3、紙張測厚儀:適用于4mm以下的各種薄膜、紙張、紙板以及其他片狀材料厚度的測量。
4、薄膜測厚儀:用于測定薄膜、薄片等材料的厚度,測量范圍寬、測量精度好,具有數(shù)據(jù)輸出、任意位置置零、公英制轉(zhuǎn)換、自動斷電等點。
5、涂層測厚儀:用于測量鐵及非鐵金屬基體上涂層的厚度.
市面上涂層測厚儀這類產(chǎn)品種類眾多,其中偽劣的也存在著,如果用戶不懂得涂層測厚儀的選擇方法,則很容易會選擇到劣質(zhì)的產(chǎn)品,這對使用者來說是非常有危險的。想要選擇一款好的涂層測厚儀,要如何選擇呢?下面為大家總結(jié)了以下幾點。
涂層測厚儀選購指南:
1、要先確定所需測量的數(shù)據(jù)為工件上涂層的厚度;
2、確定所測工件的基材為金屬;
3、是確定工件基材為何種金屬:拿一塊磁鐵與工件靠近,能吸住的為磁性金屬(如鐵等);不能吸住的為非磁性金屬(如鋁、銅等);
4、要確認涂層。涂層分為非金屬涂層(如油漆、粉末等)和非磁性金屬涂層(如鍍鋅、鍍錫等)
在實際應(yīng)用中,尤其是在役設(shè)備的監(jiān)測中,如果出現(xiàn)示值失真,偏離實際厚度的現(xiàn)象,結(jié)果造成管線(設(shè)備)隱患存在,就是依據(jù)錯誤的數(shù)據(jù)更換了管件,造成大量材料浪費。根據(jù)幾年來超聲波測厚的跟蹤使用情況,將示值失真現(xiàn)象及原因分析如下:
1、無示值顯示或示值閃爍不穩(wěn)原因分析:這種現(xiàn)象在現(xiàn)場設(shè)備和管道檢測中時常出現(xiàn),經(jīng)過大量現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析,歸納原因如下:
(1)工件表面粗糙度過大,造成探頭與接觸面耦合效果差,反射回波低,甚至無法接收到回波信號。在役設(shè)備、管道大部分是表面銹蝕,耦合效果極差。
(2)工件曲率半徑太小,尤其是小徑管測厚時,因常用探頭表面為平面,與曲面接觸為點接觸或線接觸,聲強透射率低(耦合不好)。
(3)檢測面與底面不平行,聲波遇到底面產(chǎn)生散射,探頭無法接受到底波信號。
(4)鑄件、奧氏體鋼因組織不均勻或晶粒粗大,超聲波在其中穿過時產(chǎn)生嚴重的散射衰減,被散射的超聲波沿著復雜的路徑傳播,有可能使回波湮沒,造成不顯示。
(5)探頭接觸面有一定磨損。常用測厚探頭表面為丙烯樹脂,長期使用會使其表面粗糙度嶒加,導致靈敏度下降,從而造成不顯示或閃爍。
(6)被測物背面有大量腐蝕坑。由于被測物另一面有銹斑、腐蝕凹坑,造成聲波衰減,導致讀數(shù)無規(guī)則變化,在極端情況下甚至無讀數(shù)。
2、示值過大或過小原因分析在實際檢測工作中,經(jīng)常碰到測厚儀示值與設(shè)計值(或預期值)相比,明顯偏大或偏小,原因分析如下:
(1)被測物體(如管道)內(nèi)有沉積物,當沉積物與工件聲阻抗相差不大時,測厚儀顯示值為壁厚加沉積物厚度。
(2)當材料內(nèi)部存在缺陷(如夾雜、夾層等)時,顯示值約為公稱厚度的70%(此時要用超聲波探傷儀進一步進行缺陷檢測)。
(3)溫度的影響。一般固體材料中的聲速隨其溫度升高而降低,有試驗數(shù)據(jù)表明,熱態(tài)材料每增加100°C,聲速下降1%。對于高溫在役設(shè)備常常碰到這種情況。
(4)層疊材料、復合(非均質(zhì))材料。要測量未經(jīng)耦合的層疊材料是不可能的,因超聲波無法穿透未經(jīng)耦合的空間,而且不能在復合(非均質(zhì))材料中勻速傳播。對于由多層材料包扎制成的設(shè)備(像尿素高壓設(shè)備),測厚時要特別注意,測厚儀的示值僅表示與探頭接觸的那層材料厚度。
(5)耦合劑的影響。耦合劑是用來排除探頭和被測物體之間的空氣,使超聲波能有效地穿入工件達到檢測目的。如果選擇種類或使用方法不當,將造成誤差或耦合標志閃爍,無法測量。實際使用中由于耦合劑使用過多,造成探頭離開工件時,儀器示值為耦合劑層厚度值。
(6)聲速選擇錯誤。測量工件前,根據(jù)材料種類預置其聲速或根據(jù)標準塊反測出聲速。當用一種材料校正儀器后(常用試塊為鋼)又去測量另一種材料時,將產(chǎn)生錯誤的結(jié)果。